壁挂炉怎么使用更节能?
壁挂炉采暖系统节能运行的底层逻辑有两点:
1、采暖能耗形成的机理(传热学和热力学第二定律);
2、壁挂炉运行的热效率问题。
搞清楚第一点,可以做到从根本上避免能耗过高。
一个采暖系统,其主要由【热源】【输配系统】【散热末端】【控制装置】等部分构成,系统运行的基本逻辑是维持室内温度恒定。
基于热力学第二定律,采暖季节室内舒适温度>室外环境温度,则热量会自发的向室外传递,形成热损失。因此室内温度始终处于下降的趋势。
采暖系统的工作任务就是补充室内热量的损失:即房间作为热力学研究对象时,
其失热=得热,则温度恒定不变,
如果失热>得热,则房间温度下降,
失热<得热,则房间温度上升。
因此采暖系统的能耗始终和失热有关,计算能耗的基本公式就是计算建筑热损失的总量。
根据传热学:房间热损失速度=房间围护结构导热系数×围护结构面积×室内外温度差。
即Q=K×M×ΔT,整个采暖季,房间热损失的总量=房间热损失速度×使用时间
围护结构导热系数和围护结构面积一般是一个固定值。因此减少房间热损失总量的措施就是改变最后两个因子——减少室内外温度差,和减少使用时间。
那么节能措施1就是降低不需要采暖时的室内采暖控制温度【地暖的调节】;
节能措施2就是不需要采暖的房间关闭采暖末端的运行【暖气片的调节】。
搞清第二点,则可最大限度提高系统的能量利用率。
壁挂炉的运行是先运行水泵,后启动点火。让天然气和空气在燃烧室内按一定比例混合,点燃后产生高温火焰,加热主换热器,让采暖水升温。
所以壁挂炉的启动顺序是:水泵——风机——燃烧器。
关停顺序是:燃烧器——风机——水泵。
壁挂炉的热效率问题,就是燃烧产生的化学能有多少被用于加热采暖水的问题。
废热没有用于采暖,而是流失到了室外大气中。
所以壁挂炉在运行过程中停机,再次启动这个过程,因为风机的延迟关闭和提前运行,导致燃烧室内的余热,被排出的烟气所带走(重启燃烧器之前30秒风机预启动鼓风吹入氧气并带走废热,关闭燃烧器后风机延迟运行30秒带走废热)。
所以可认为壁挂炉每次关闭重新点火的过程,都产生了超过60秒的热量浪费。
所以在使用壁挂炉做为采暖热源时,要尽量减少锅炉的频繁启停。
因为室内采暖实际消耗的天然气化学能=房间采暖热能÷系统热效率
系统热效率越高,化学能实际消耗就越少,也就越节能省气。
对冷凝式壁挂炉而言,提高热效率有两种方法:1、降低出水温度,2、减少频繁启停。
对常规壁挂炉而言,提高热效率的方法就只有减少频繁启停。
壁挂炉出厂默认的点火和熄火的控制逻辑是回水温度传感控制:
回水温度高于采暖水温设定值5℃时,壁挂炉会自动熄火,防止超温。
回水温度低于采暖水温设定值10℃时,壁挂炉会重新点火。
什么时候壁挂炉的回水温度会持续上升导致超过设定值呢?
就是采暖末端被温控器切断水路的时候——地暖到达设定温度切断分水器的电动执行器,或暖气片到达设定温度后恒温阀开度降低。
熄火后,水温会急速下降。在3分钟左右即降低到设定值-10℃以下,导致壁挂炉重新点火启动。
因此要从根本上减少壁挂炉的启停频次,只有改变默认的水温控制逻辑。
方法是采用房间采暖气温控制壁挂炉点火,来代替水温控制。
也就是给壁挂炉增加一个——室温控制器
这种壁挂炉温控器现在也有很多,有壁挂炉原厂的,也有第三方的。
有无线传输和有线两种方式,前者会多一个壁挂炉控制信号接收器。


那么室温控制信号通过有线控制器或无线接收器,传输到壁挂炉需要双芯线,接壁挂炉自带的TA室内温度控制端子(干触点无源联动)。
这个控制端子在壁挂炉主板上,一般是默认短路状态(拆掉短接线壁挂炉就进入待机不点火)。
所以,拆除TA端子短接线,连接室温控制器之后,如果房间温度高于温控器设定值。则壁挂炉就会进入待机状态。
如果房间温度低于温控器设定值-1℃,壁挂炉才会重新启动。
采暖系统运行时,室温降低的速度比熄火后水温降低的速度慢得多,尤其是有蓄热回填层的地暖这种情况(因回填层蓄热持续释放使得室温下降速度极其缓慢)。
所以这样可以保证壁挂炉进入待机后,1~3个小时也不会再次点火。大大减少了启停的频率,其效率就大大提高了。